美國農(nóng)業(yè)機(jī)械化使一個農(nóng)民養(yǎng)活了130人(2005-12)
美國農(nóng)業(yè)機(jī)械化使一個農(nóng)民養(yǎng)活了130人(2005-12)
日期: 2005-12-18  來源:摘自《中國農(nóng)機(jī)化信息網(wǎng)》
農(nóng)業(yè)機(jī)械化對美國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率的提高和對其社會的影響非常深遠(yuǎn)。1900年,美國農(nóng)民占全美總勞動力的38%,由于農(nóng)業(yè)機(jī)械的創(chuàng)新,到21世紀(jì)初,農(nóng)民在美勞動力總數(shù)中只占不到3%。農(nóng)民和農(nóng)業(yè)勞動力要到別的行業(yè)找工作,從而使制造業(yè)和服務(wù)業(yè)得到蓬勃的發(fā)展。
例如,19世紀(jì)末,要生產(chǎn)3500升玉米需要花費(fèi)35至40小時的播種和收獲勞動。而100年以后,生產(chǎn)同樣數(shù)量玉米僅需2.7小時?,F(xiàn)在,美國農(nóng)民是坐在帶有空調(diào)的舒適的駕駛艙中,聽著音樂干農(nóng)活。
在人類歷史長河中,農(nóng)業(yè)就意味用牛、馬和騾子拉犁,耕種土地,用牛、馬車裝載收獲物,而其中70%的收獲物要用來喂養(yǎng)牛馬等役畜。播種、除草、收獲、脫粒及打包等都要依靠人類的體力勞動。但到20世紀(jì)初,內(nèi)燃機(jī)的發(fā)明為農(nóng)業(yè)的巨大變化搭建了舞臺,這一舞臺的中心則是拖拉機(jī)的發(fā)明。拖拉機(jī)引發(fā)了農(nóng)業(yè)機(jī)械的革命——拖拉機(jī)牽引犁進(jìn)行耕地,帶動了播種機(jī)、中耕機(jī)、收割機(jī)、摘棉機(jī)、脫粒機(jī)、割草機(jī)和打包機(jī)等農(nóng)業(yè)機(jī)械的問世和廣泛應(yīng)用,而農(nóng)機(jī)設(shè)備公司每季都保證供應(yīng)這些農(nóng)機(jī)具。
美國工程師一直在對拖拉機(jī)和農(nóng)機(jī)具不斷創(chuàng)新,使這些農(nóng)機(jī)具用起來更得心應(yīng)手。早期拖拉機(jī)由笨重的蒸汽機(jī)驅(qū)動,是一個20噸重的龐然大物,常常因陷入泥潭而不能使用。
1902年,孿生工程師兄弟哈特和帕爾發(fā)明了內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動拖拉機(jī),它比蒸汽機(jī)拖拉機(jī)既小又輕,只使用一桶燃油就可供全天運(yùn)行。哈特和帕爾建立了第一家拖拉機(jī)制造公司,哈特-帕爾3型拖拉機(jī)在商業(yè)上大獲成功。但隨后,亨特·福特就推出了重量只有1噸、售價為395美元的Fordson牌拖拉機(jī),不久便稱雄拖拉機(jī)市場,占有了75%的美國市場及50%的世界市場。
即便如此,拖拉機(jī)市場仍然充滿競爭,而競爭有助于促進(jìn)創(chuàng)新。拖拉機(jī)變得越來越小,越來越輕,并被設(shè)計成有通過更高地面障礙物的能力,使其既能拉著耕作機(jī)具,又能穿過未收割的谷物。1922年,國際收割機(jī)公司又推出一項(xiàng)創(chuàng)新,即所謂的“動力牽引”。這種裝置由金屬軸組成,可通過萬向節(jié)將發(fā)動機(jī)的動力直接傳輸給牽引的機(jī)具,如收割機(jī)。1933年,它又設(shè)計出專為農(nóng)業(yè)應(yīng)用的橡膠輪胎,使拖拉機(jī)能在崎嶇不平和泥濘的田地里發(fā)揮功效。
拖拉機(jī)的銷量也因此直線上升,1951年,僅在美國就銷售了80萬。
20世紀(jì)30年代,康拜因聯(lián)合收割機(jī)的發(fā)明是又一項(xiàng)大膽創(chuàng)新。它將谷物收獲的兩個過程合二為一:將收割谷物和脫粒結(jié)合在一起。相比之下,摩爾發(fā)明的聯(lián)合收割機(jī)需要20匹騾子拉動,因此很難推廣。改用柴油機(jī)驅(qū)動的聯(lián)合收割機(jī)立即風(fēng)靡一時,它像一條移動生產(chǎn)線,能自動收割、脫粒和篩選,還能利用傳送帶將谷物送上卡車。
目前,自動聯(lián)合收割機(jī)一趟可收割9米寬的作物,可用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)操縱其移動,并能測量和分析收割情況,因而使谷物收獲生產(chǎn)率提高了600倍。
當(dāng)然,不同作物有不一樣的收獲方法。例如,玉米的收獲就得到了極大改進(jìn)。1954年,一種“采摘玉米穗附件”被裝到聯(lián)合收割機(jī)上,可在農(nóng)田現(xiàn)場實(shí)現(xiàn)玉米脫粒。在1900年,一個人干一天也只能脫出有限的玉米粒,到了20世紀(jì)末,裝有8行“采摘玉米穗附件”的聯(lián)合收割機(jī),不到5分鐘就可脫粒3500升玉米。
1938年,諾爾特發(fā)明了一種自動打捆機(jī),使干草的收獲發(fā)生了巨大變化。不久,幾乎所有的作物都可以實(shí)現(xiàn)自動化收獲。諸如櫻桃、柑橘及核桃等都實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化采摘,甚至很容易擠傷的西紅柿、葡萄和黃瓜也實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化采摘和分類。
美國機(jī)械工程師們發(fā)揮其聰明才智,最終解決了機(jī)械采摘棉花的難題。由于棉桃擁有很強(qiáng)的黏著力,因此采摘棉花是一種勞動力密集的過程。20世紀(jì)30年代,德克薩斯州的約翰和馬克兄弟設(shè)計出了“軸型棉花采摘器”,這種裝置由可加濕的轉(zhuǎn)動軸構(gòu)成,能從綻放的棉桃中僅抓出棉纖維,而保持棉花其他部分完整無損,抓出的棉纖維被吸入漏斗中保存。“軸型采摘器”甚至比手摘棉花還干凈??上Вs翰和馬克設(shè)計的采摘器無法用流水線生產(chǎn)。1943年,國際收割機(jī)公司研發(fā)出了第一臺商用軸型采摘器,從而徹底解決了棉花的自動采摘問題。
水的灌溉已逐漸成為農(nóng)業(yè)中的重大問題。1952年,澤巴赫設(shè)計出了一種“自推進(jìn)噴灌器”,從而使美國的農(nóng)田灌溉率增加了4倍。這種灌溉器還可用于噴灑農(nóng)藥和除草劑。